(57)【要約】【課題】光ディスクの大容量化を実現すると共に装置構成を小型化できるようにする。【解決手段】光ディスク再生装置２０は、光ピックアップ２７に組み込まれた半導体レーザ３から特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出射させ、光ディスク１００の記録層１００Ｓに形成された局所マークＭＰに集光することにより、２ビット分の情報が波長帯ごとに変調された戻り光ビームＬｒを局所マークＭＰから発生させることができ、スペクトラム解析により第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２をそれぞれ検出して符号を抽出し情報を再生できるので、比較的小型な構成により、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いた場合と同様に、波長帯ごとに変調された情報を再生することができる。【選択図】図２６
2010165416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス状でなり所定の特異電圧でなる駆動パルスが供給された際、パルス状の光強度特性を有し特異ピーク波長でなる特異ピーク光と、当該特異ピーク光よりも光強度が小さいスロープ状の光強度特性を有し上記特異ピーク波長と異なる特異スロープ波長でなる特異スロープ光とを、レーザ光として順次出射する半導体レーザと、
光ディスクに設けられ複数種類の記録マークが形成された記録層に対し上記レーザ光を集光すると共に、複数の波長帯ごとに独立して光強度が変調されて上記記録層から戻される戻り光の発散角を変換する対物レンズと、
上記戻り光における上記波長帯ごとの光強度をそれぞれ検出し、それぞれの光強度に応じた複数の検出信号をそれぞれ生成する検出信号生成部と、
上記複数の検出信号を基に、上記光ディスクに記録されている情報を再生する再生処理部と
を有する光ディスク再生装置。
【請求項２】
上記検出信号生成部は、
上記戻り光における上記特異ピーク波長成分の光強度及び上記特異スロープ波長成分の光強度をそれぞれ検出することによりそれぞれの光強度に応じた第１検出信号及び第２検出信号を生成し、
上記再生処理部は、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号に基づき、上記光ディスクに記録されている情報を再生する
を有する請求項１に記載の光ディスク再生装置。
【請求項３】
上記検出信号生成部は、
上記戻り光を少なくとも上記特異ピーク波長成分と上記特異スロープ波長成分とに分離する光分離部と、
上記光分離部により上記戻り光から分離された上記特異ピーク波長成分を受光し上記第１検出信号を生成する特異ピーク受光部と、
上記光分離部により上記戻り光から分離された上記特異スロープ波長成分を受光し上記第２検出信号を生成する特異スロープ受光部と
を有する請求項２に記載の光ディスク再生装置。
【請求項４】
上記検出信号生成部の上記光分離部は、
上記戻り光のうち上記特異ピーク波長成分及び上記特異スロープ波長成分のいずれか一方を透過し他方を反射する波長選択ミラーでなる
請求項３に記載の光ディスク再生装置。
【請求項５】
上記検出信号生成部は、
上記戻り光に含まれる上記特異ピーク波長成分及び上記特異スロープ波長成分を順次受光し、その光強度に応じた検出信号を生成する受光部と、
上記検出信号を所定の時点で分割することにより上記第１検出信号及び上記第２検出信号をそれぞれ生成する信号分割部と
を有する請求項２に記載の光ディスク再生装置。
【請求項６】
上記信号分割部は、
上記半導体レーザから出射される上記レーザ光が上記特異ピーク光から上記特異スロープ光に切り替わるタイミングに応じて上記受光信号を上記第１検出信号及び上記第２検出信号に分割する
請求項５に記載の光ディスク再生装置。
【請求項７】
上記信号分割部は、
上記半導体レーザに上記駆動パルスが供給された時点から所定の分割時間が経過した時点で上記検出信号を上記第１検出信号及び上記第２検出信号に分割する
請求項６に記載の光ディスク再生装置。
【請求項８】
パルス状でなり所定の特異電圧でなる駆動パルスが供給された際、パルス状の光強度特性を有し特異ピーク波長でなる特異ピーク光と、当該特異ピーク光よりも光強度が小さいスロープ状の光強度特性を有し上記特異ピーク波長と異なる特異スロープ波長でなる特異スロープ光とを、所定の半導体レーザからレーザ光として順次出射する出射ステップと、
光ディスクに設けられ所定の記録マークが形成された記録層に対し、所定の対物レンズにより上記レーザ光を集光する集光ステップと、
複数の波長を含み当該波長ごとに独立して光強度が変調されて上記記録層から戻される戻り光の発散角を上記対物レンズにより変換する変換ステップと、
上記戻り光における上記波長ごとの光強度をそれぞれ検出し、それぞれの光強度に応じた複数の検出信号をそれぞれ生成する検出信号生成ステップと、
上記複数の検出信号を基に、上記光ディスクに記録されている情報を再生する再生ステップと
を有する光ディスク再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法に関し、例えば光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク再生装置においては、光情報記録媒体としてのＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等の光ディスクから情報を読み出すようになされたものが広く普及している。
【０００３】
かかる光ディスク再生装置では、光ディスクに音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報が格納されるようになされている。
【０００４】
特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増加しているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が求められている。
【０００５】
そこで、かかる光ディスクを大容量化する手法の一つとして、光ディスクの記録層に複数種類の記録マークを組み合わせて形成しておき、光ビームを照射した際に生じる戻り光に信号が波長帯ごとに多重変調されるようにしたものが提案されている。この手法の場合、光ディスク再生装置は、光ディスクから得られる戻り光において複数の周波数帯からそれぞれ信号を検出し、これらを基に情報を再生するようになされている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ISOM/ODS’08 WA02 TD05-31 “Plasmonic Nano-Structure for Optical DataStorage”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで上述した光ディスク再生装置では、光ディスクに対し光ビームをパルス状に照射するようになされており、当該光ビームの光源として、いわゆるピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いる必要がある。
【０００８】
一般に、ピコ秒レーザやフェムト秒レーザは、その構成が比較的大型となる。これに伴い光ディスク再生装置は、装置構成が大型となってしまい、家庭内での使用や移動中の使用に耐えうる程度まで小型化することが困難である、という問題があった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ディスクの大容量化を実現すると共に装置構成を小型化し得る光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明の光ディスク再生装置においては、パルス状でなり所定の特異電圧でなる駆動パルスが供給された際、パルス状の光強度特性を有し特異ピーク波長でなる特異ピーク光と、当該特異ピーク光よりも光強度が小さいスロープ状の光強度特性を有し特異ピーク波長と異なる特異スロープ波長でなる特異スロープ光とを、レーザ光として順次出射する半導体レーザと、光ディスクに設けられ複数種類の記録マークが形成された記録層に対しレーザ光を集光すると共に、複数の波長帯ごとに独立して光強度が変調されて記録層から戻される戻り光の発散角を変換する対物レンズと、戻り光における波長帯ごとの光強度をそれぞれ検出し、それぞれの光強度に応じた複数の検出信号をそれぞれ生成する検出信号生成部と、複数の検出信号を基に、光ディスクに記録されている情報を再生する再生処理部とを設けるようにした。
【００１１】
これにより本発明の光ディスク再生装置は、比較的小型に構成し得る半導体レーザを用いて、極めて短いパルス幅でなる光ビームを光ディスクの記録層に照射できると共に、当該記録層からの戻り光を基に波長帯ごとに検出信号を取得して情報を再生することができる。
【００１２】
また本発明の光ディスク再生方法においては、パルス状でなり所定の特異電圧でなる駆動パルスが供給された際、パルス状の光強度特性を有し特異ピーク波長でなる特異ピーク光と、当該特異ピーク光よりも光強度が小さいスロープ状の光強度特性を有し特異ピーク波長と異なる特異スロープ波長でなる特異スロープ光とを、所定の半導体レーザからレーザ光として順次出射する出射ステップと、光ディスクに設けられ所定の記録マークが形成された記録層に対し、所定の対物レンズによりレーザ光を集光する集光ステップと、複数の波長を含み当該波長ごとに独立して光強度が変調されて記録層から戻される戻り光の発散角を対物レンズにより変換する変換ステップと、戻り光における波長ごとの光強度をそれぞれ検出し、それぞれの光強度に応じた複数の検出信号をそれぞれ生成する検出信号生成ステップと、複数の検出信号を基に、光ディスクに記録されている情報を再生する再生ステップとを設けるようにした。
【００１３】
これにより本発明の光ディスク再生方法は、比較的小型に構成し得る半導体レーザを用いて、極めて短いパルス幅でなる光ビームを光ディスクの記録層に照射できると共に、当該記録層からの戻り光を基に波長帯ごとに検出信号を取得して情報を再生することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、比較的小型に構成し得る半導体レーザを用いて、極めて短いパルス幅でなる光ビームを光ディスクの記録層に照射できると共に、当該記録層からの戻り光を基に波長帯ごとに検出信号を取得して情報を再生することができる。かくして本発明は、光ディスクの大容量化を実現すると共に装置構成を小型化し得る光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】短パルス光源装置の構成を示す略線図である。
【図２】パルス信号及びレーザ駆動信号を示す略線図である。
【図３】注入キャリア密度と光子密度との関係（１）の説明に供する略線図である。
【図４】注入キャリア密度とキャリア密度との関係の説明に供する略線図である。
【図５】注入キャリア密度と光子密度との関係（２）の説明に供する略線図である。
【図６】ＰＴ１における光子密度の説明に供する略線図である。
【図７】ＰＴ２における光子密度の説明に供する略線図である。
【図８】ＰＴ３における光子密度の説明に供する略線図である。
【図９】実際の発光波形を示す略線図である。
【図１０】駆動信号と光強度との関係を示す略線図である。
【図１１】光測定装置の構成を示す略線図である。
【図１２】各パルスの形状を示す略線図である。
【図１３】パルス信号と駆動パルスとの関係を示す略線図である。
【図１４】駆動パルスの電圧を変化させたときの光強度特性を示す略線図である。
【図１５】駆動パルスの電圧が８．８［Ｖ］のときにおける波長特性及び光強度特性を示す略線図である。
【図１６】駆動パルスの電圧が１３．２［Ｖ］のときにおける波長特性及び光強度特性を示す略線図である。
【図１７】駆動パルスの電圧が１５．６［Ｖ］のときにおける波長特性及び光強度特性を示す略線図である。
【図１８】駆動パルスの電圧が１７．８［Ｖ］のときにおける波長特性及び光強度特性を示す略線図である。
【図１９】駆動パルスの電圧が３８．４［Ｖ］のときにおける波長特性及び光強度特性を示す略線図である。
【図２０】ＢＰＦの有無による光強度特性の相違を示す略線図である。
【図２１】ＢＰＦの有無による波長特性の相違を示す略線図である。
【図２２】特異出力光の光強度特性を示す略線図である。
【図２３】光ディスクの記録層における記録マークの構成を示す略線図である。
【図２４】戻り光ビームのスペクトラムを示す略線図である。
【図２５】光ディスク再生装置の構成を示す略線図である。
【図２６】第１の実施の形態における光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図２７】第２の実施の形態における光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図２８】第３の実施の形態における光ピックアップの構成を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．半導体レーザの動作原理
２．第１の実施の形態（スペクトラム解析を行う例）
３．第２の実施の形態（戻り光を波長ごとに分離する例）
４．第３の実施の形態（検出信号を時間ごとに分離する例）
５．他の実施の形態
【００１７】
＜１．半導体レーザの動作原理＞
［１−１．短パルス光源装置の構成］
図１は本実施の形態による短パルス光源装置１の全体構成を示している。この短パルス光源装置１は、レーザ制御部２と半導体レーザ３とから構成されている。
【００１８】
半導体レーザ３は、半導体発光を利用する一般的な半導体レーザ（例えばソニー株式会社製、ＳＬＤ３２３３）でなる。レーザ制御部２は、半導体レーザ３に供給する駆動信号Ｄ１を制御することにより、当該半導体レーザ３からパルス状のレーザ光ＬＬを出力させるようになされている。
【００１９】
レーザ制御部２は、所定のタイミングで複数種類のパルス状の信号を生成するパルス信号発生器４及び半導体レーザ３を駆動する駆動回路６により構成されている。
【００２０】
パルス信号発生器４は、その内部で所定の周期ＴＳの矩形波でなる同期信号ＳＳを生成しており、当該同期信号ＳＳに基づいたタイミングで動作すると共に、当該同期信号ＳＳを外部の測定装置等（図示せず）へ供給し得るようになされている。
【００２１】
またパルス信号発生器４は、図２（Ａ）に示すように、周期ＴＳごとにパルス状に変化するパルス信号ＳＬを生成し、これを駆動回路６へ供給する。このパルス信号ＳＬは、駆動回路６に対し、半導体レーザ３へ電源を供給すべきタイミング、期間及び電圧レベルの大きさを示している。
【００２２】
駆動回路６は、パルス信号ＳＬを基に、図２（Ｂ）に示すようなレーザ駆動信号ＳＤを生成し、これを半導体レーザ３へ供給する。
【００２３】
このとき駆動回路６は、パルス信号ＳＬを所定の増幅率で増幅することによりレーザ駆動信号ＳＤを生成する。このためレーザ駆動信号ＳＤのピーク電圧ＶＤは、パルス信号ＳＬのピーク電圧ＶＬに応じて変化することになる。因みにレーザ駆動信号ＳＤは、駆動回路６の増幅特性により、その波形が歪まされている。
【００２４】
また駆動回路６は、外部からパルス信号ＳＬの供給を受けた場合にも、当該パルス信号ＳＬを所定の増幅率で増幅することによりレーザ駆動信号ＳＤを生成するようになされている。
【００２５】
半導体レーザ３は、レーザ駆動信号ＳＤの供給を受けると、図２（Ｃ）に示すように、光強度ＬＴをパルス状に変化させながらレーザ光ＬＬを出射する。以下では、レーザ光をパルス状に出射することを「パルス出力する」と表記する。
【００２６】
このように短パルス光源装置１は、レーザ制御部２の制御により、他の光学部品等を用いることなく、半導体レーザ３からレーザ光ＬＬを直接的にパルス出力するようになされている。
【００２７】
［１−２．緩和振動モードによるレーザ光のパルス出力］
ところで、一般にレーザの特性は、いわゆるレート方程式により表されることが知られている。例えば、閉込係数Γ、光子寿命τｐｈ［ｓ］、キャリア寿命τｓ［ｓ］、自然放出結合係数Ｃｓ、活性層厚ｄ［ｍｍ］、電荷素量ｑ［Ｃ］、最大利得ｇmax、キャリア密度Ｎ、光子密度Ｓ、注入キャリア密度Ｊ、光速ｃ［ｍ／ｓ］、透明化キャリア密度Ｎ０、群屈折率ｎｇ及び面積Ａｇを用いると、レート方程式は次に示す（１）式のように表される。
【００２８】
【数１】
2010165416.tif 000003
【００２９】
次に、（１）式のレート方程式を基に、注入キャリア密度Ｊと光子密度Ｓとの関係を算出した結果を図３のグラフに示し、注入キャリア密度Ｊとキャリア密度Ｎとの関係を算出した結果を図４のグラフに示す。
【００３０】
因みにこれらの算出結果は、閉込係数Γ＝０．３、光子寿命τｐｈ＝１ｅ−１２［ｓ］、キャリア寿命τｓ＝１ｅ−９［ｓ］、自然放出結合係数Ｃｓ＝０．０３、活性層厚ｄ＝０．１［μｍ］、電荷素量ｑ＝１．６ｅ−１９［Ｃ］、及び面積Ａｇ＝３ｅ−１６［ｃｍ２］として得られたものである。
【００３１】
図４に示したように、一般的な半導体レーザは、注入キャリア密度Ｊ（すなわちレーザ駆動信号ＳＤ）の増大に応じてキャリア密度Ｎが飽和状態の少し手前となる飽和前点Ｓｌにおいて、発光を開始する。
【００３２】
また図３に示したように、半導体レーザは、注入キャリア密度Ｊの増大に伴って光子密度Ｓ（すなわち光強度）を増大させる。さらに図３と対応する図５に示すように、半導体レーザは、注入キャリア密度Ｊのさらなる増大に伴って、光子密度Ｓをさらに増大させることがわかる。
【００３３】
次に、図５に示した特性曲線上に、注入キャリア密度Ｊが比較的大きいポイントＰＴ１、及び当該ポイントＰＴ１よりも注入キャリア密度Ｊが順次小さくなるポイントＰＴ２及びＰＴ３をそれぞれ選定した。
【００３４】
続いて、ポイントＰＴ１、ＰＴ２及びＰＴ３における、レーザ駆動信号ＳＤの印加を開始してからの、光子密度Ｓが変化する様子を算出した結果を図６、図７及び図８にそれぞれ示す。因みに、注入キャリア密度Ｊの大きさは半導体レーザに供給されるレーザ駆動信号ＳＤの大きさに対応しており、また光子密度Ｓの大きさは光強度の大きさに対応している。
【００３５】
図６に示すように、ポイントＰＴ１において、光子密度Ｓは、いわゆる緩和振動により大きく振動してその振幅が大きくなり、かつ振幅の周期（すなわち極小値から極小値まで）となる振動周期ｔａが約６０［ｐｓ］と小さいことが確認された。また光子密度Ｓの値は、発光開始直後に出現する第１波の振幅が最も大きく、第２波、第３波と徐々に減衰し、やがて安定している。
【００３６】
このポイントＰＴ１の光子密度Ｓにおける第１波の最大値は約３×１０１６と、光子密度Ｓが安定したときの値である安定値（約１×１０１６）の約３倍であった。
【００３７】
ここで、レーザ駆動信号ＳＤを印加し始めてから発光を開始するまでの時間を発光開始時間τｄとすると、（１）式に示したレート方程式から当該発光開始時間τｄを算出することができる。
【００３８】
すなわち、発振以前に光子密度Ｓ＝０であったとすると、（１）式における上段の式は、次式のように表すことができる。
【００３９】
【数２】
2010165416.tif 000004
【００４０】
ここでキャリア密度Ｎをスレショールド値Ｎｔｈとすると、発光開始時間τｄを次式のように表すことができる。
【００４１】
【数３】
2010165416.tif 000005
【００４２】
このように発光開始時間τｄは、注入キャリア密度Ｊに反比例することがわかる。
【００４３】
図６に示すように、ポイントＰＴ１では、（３）式から発光開始時間τｄが約２００［ｐｓ］と算出される。このポイントＰＴ１では、半導体レーザに大きな電圧値でなるレーザ駆動信号ＳＤを印加しているため、当該レーザ駆動信号ＳＤを印加し始めてから発光を開始するまでの発光開始時間τｄも短くなっている。
【００４４】
図７に示すように、ポイントＰＴ１よりもレーザ駆動信号ＳＤの値が小さいポイントＰＴ２では、明確な緩和振動を生じているものの、ポイントＰＴ１と比して振動の振幅が小さくなり、且つ振動周期ｔａが約１００［ｐｓ］と大きくなった。
【００４５】
またポイントＰＴ２の場合、（３）式から算出される発光開始時間τｄは約４００［ｐｓ］となり、ポイントＰＴ１と比較して大きくなった。このポイントＰＴ２では、光子密度Ｓにおける第１波の最大値は約８×１０１５となり、安定値（約４×１０１５）の約２倍であった。
【００４６】
図８に示すように、ポイントＰＴ２よりも供給したレーザ駆動信号ＳＤの値がさらに小さいポイントＰＴ３では、緩和振動が殆どみられなかった。またポイントＰＴ３の場合、（３）式から算出される発光開始時間τｄは約１［ｎｓ］となり、比較的長いことが確認された。このポイントＰＴ３の光子密度Ｓにおける最大値は安定値とほぼ同一であり、約１．２×１０１５であった。
【００４７】
ところで一般的なレーザ光源では、半導体レーザに対してポイントＰＴ３のように緩和振動の殆どみられない比較的低い電圧のレーザ駆動信号ＳＤを印加するようになされている。すなわち一般的なレーザ光源は、レーザ光の出射開始直後における光強度の変動幅を小さく抑えることにより、レーザ光ＬＬの出力を安定させるようになされている。
【００４８】
以下では、短パルス光源装置１において、半導体レーザ３に比較的低い電圧でなるレーザ駆動信号ＳＤを供給することにより、緩和振動を生じず安定した光強度でなるレーザ光ＬＬを出力する動作モードを、通常モードと呼ぶ。また、この通常モードにおいて半導体レーザ３に供給するレーザ駆動信号ＳＤの電圧を通常電圧ＶＮと呼び、当該半導体レーザ３から出力されたレーザ光ＬＬを通常出力光ＬＮと呼ぶ。
【００４９】
これに加えて本実施の形態による短パルス光源装置１は、ポイントＰＴ１及びＰＴ２の場合のように、比較的高い電圧のレーザ駆動信号ＳＤが供給されることにより、光強度特性に緩和振動を生じさせる動作モード（以下、これを緩和振動モードと呼ぶ）を有している。
【００５０】
この緩和振動モードの場合、短パルス光源装置１は、レーザ駆動信号ＳＤの電圧Ｖ（以下これを振動電圧ＶＢと呼ぶ）を通常電圧ＶＮよりも高めることになる（例えば１．５倍以上）。この結果、短パルス光源装置１は、レーザ光の瞬間的な光強度ＬＴの最大値を、通常モードの場合よりも増大させることができる。
【００５１】
すなわち短パルス光源装置１は、緩和振動モードで動作する場合、半導体レーザ３に対して比較的高い振動電圧ＶＢを供給することにより、当該振動電圧ＶＢに応じた大きな光強度でなるレーザ光ＬＬを出射することができる。
【００５２】
これを別の観点から見れば、半導体レーザ３は、振動電圧ＶＢでなるレーザ駆動信号ＳＤが印加されることにより、通常電圧ＶＮを印加していた従来と比較して、レーザ光ＬＬの光強度を大幅に増加させることが可能となる。
【００５３】
例えば半導体レーザは、ポイントＰＴ１において緩和振動の第１波による光子密度Ｓが約３×１０１６であり、通常電圧ＶＤＮを印加した場合を示すポイントＰＴ３の場合（約１．２×１０１５）と比して、半導体レーザ３の光強度を２０倍以上に増大させることが可能となる。
【００５４】
実際上、一般的な半導体レーザ（ソニー株式会社製、ＳＬＤ３２３３ＶＦ）に対して、比較的高い電圧のレーザ駆動信号ＳＤを印加した時に測定された光強度特性の波形を図９に示す。なお図９では、半導体レーザに対して矩形のパルス状でなるレーザ駆動信号ＳＤを供給し、その結果得られたレーザ光ＬＬの光強度特性の波形を示している。
【００５５】
この図９から、図６及び図７において光子密度Ｓの算出結果としてみられた緩和振動が、実際の光強度の変化としても生じていることが確認された。
【００５６】
ここで、半導体レーザ３に供給するレーザ駆動信号ＳＤとレーザ光ＬＬの光強度との関係について、詳細に検討する。
【００５７】
図１０（Ａ）は、図７と同様、光子密度Ｓの時間変化の様子を示している。例えば図１０（Ｂ）に示すように、短パルス光源装置１のレーザ制御部２は、緩和振動を生じさせるのに十分な振動電圧ＶＢ１でなるパルス状のレーザ駆動信号ＳＤを半導体レーザ３に供給する。
【００５８】
このときレーザ制御部２は、レーザ駆動信号ＳＤを、発光開始時間τｄに緩和振動の振動周期ｔａを加算した時間（すなわちτｄ＋ｔａ、以下これを供給時間τＰＤと呼ぶ）に亘ってローレベルからハイレベルに立ち上げることにより、矩形状のパルス信号とする。
【００５９】
なお説明の都合上、レーザ駆動信号ＳＤのうちパルス状に立ち上がっている部分を駆動パルスＰＤ１と呼ぶ。
【００６０】
この結果半導体レーザ３は、図１０（Ｃ）に示すように、緩和振動における第１波の部分のみに相当するパルス状のレーザ光ＬＬ（以下、これを振動出力光ＬＢと呼ぶ）を出射することができる。
【００６１】
このときレーザ制御部２は、パルス状でなる駆動パルスＰＤを供給しているため、高い振動電圧ＶＢの印加時間を比較的短く抑えることができ、半導体レーザ３の平均消費電力を低下させて過発熱などによる当該半導体レーザ３の不具合や破壊を防止させることができる。
【００６２】
一方レーザ制御部２は、図１０（Ｄ）に示すように、緩和振動を生じさせ得る程度に高い電圧であり、且つ振動電圧ＶＢ１よりも低い振動電圧ＶＢ２でなる駆動パルスＰＤ２を半導体レーザ３へ供給し得るようにもなされている。
【００６３】
この場合半導体レーザ３は、図１０（Ｅ）に示すように、駆動パルスＰＤ１が供給された場合と比較して光強度の小さい振動出力光ＬＢを出射することができる。
【００６４】
このように短パルス光源装置１は、レーザ制御部２から比較的高い振動電圧ＶＢでなる駆動パルスＰＤ（すなわち駆動パルスＰＤ１又はＰＤ２）を半導体レーザ３へ供給する緩和振動モードで動作し得るようになされている。このとき短パルス光源装置１は、光強度が緩和振動によりパルス状に変化する振動出力光ＬＢを出射し得るようになされている。
【００６５】
［１−３．特異モードによるレーザ光のパルス出力］
さらに短パルス光源装置１は、通常モード及び緩和振動モードに加えて、振動電圧ＶＢよりも高い特異電圧ＶＥでなる駆動パルスＰＤを半導体レーザ３に供給する特異モードで動作するようにもなされている。
【００６６】
このとき短パルス光源装置１は、半導体レーザ３から振動出力光ＬＢよりもさらに大きな光強度でなるレーザ光ＬＬをパルス出力し得るようになされている。
【００６７】
［１−３−１．光測定装置の構成］
ここでは、短パルス光源装置１から出射されたレーザ光ＬＬを測定及び分析する光測定装置１１（図１１）を用いることにより、短パルス光源装置１における駆動パルスＰＤの電圧Ｖを変化させた場合のレーザ光ＬＬの光強度を測定する実験を行った。
【００６８】
光測定装置１１は、短パルス光源装置１の半導体レーザ３からレーザ光ＬＬを出射させ、これをコリメータレンズ１２へ入射させる。
【００６９】
続いて光測定装置１１は、レーザ光ＬＬをコリメータレンズ１２によって発散光から平行光に変換して集光レンズ１５へ入射させ、さらに集光レンズ１５によって集光させる。
【００７０】
その後光測定装置１１は、レーザ光ＬＬを光サンプルオシロスコープ１６（浜松ホトニクス株式会社製、Ｃ８１８８−０１）へ供給することにより、当該レーザ光ＬＬの光強度を測定し、その時間変化を光強度特性ＵＴ（後述する）として示すようになされている。
【００７１】
また光測定装置１１は、レーザ光ＬＬを光スペクトラムアナザイザ１７（株式会社エーディーシー製、Ｑ８３４１）へ供給することにより、当該レーザ光ＬＬの波長を分析し、その分布特性を波長特性ＵＷ（後述する）として示すようになされている。
【００７２】
また光測定装置１１は、コリメータレンズ１２及び集光レンズ１５の間にパワーメータ１４（株式会社エーディーシー製、Ｑ８２３０）が設置されており、当該パワーメータ１４によりレーザ光ＬＬの光強度ＬＴを測定するようになされている。
【００７３】
さらに光測定装置１１は、必要に応じて、コリメータレンズ１２及び集光レンズ１５の間にＢＰＦ（Band Pass Filter）１３を設置し得るようにもなされている。このＢＰＦ１３は、レーザ光ＬＬにおける特定波長成分の透過率を低減させることができる。
【００７４】
［１−３−２．設定パルスと駆動パルスとの関係］
ところで短パルス光源装置１では、実際に生成されるパルス信号ＳＬやレーザ駆動信号ＳＤ等がいわゆる高周波信号であることから、それぞれの波形が理想的な矩形波から変形した、いわゆる「なまった」波形となることが予想される。
【００７５】
そこで、パルス信号発生器４に対し、図１２（Ａ）に示すように、パルス幅Ｗｓが１．５［ｎｓ］でなる矩形状の設定パルスＰＬｓを含むパルス信号ＳＬを出力するよう設定した。このパルス信号ＳＬを所定の測定装置により測定したところ、図１２（Ｂ）に示すような測定結果が得られた。
【００７６】
図１２（Ｂ）のパルス信号ＳＬにおいて、設定パルスＰＬｓに対応して生成されるパルス（以下、これを生成パルスＰＬと呼ぶ）の半値幅である生成信号パルス半値幅ＰＬｈａｌｆは、約１．５［ｎｓ］であった。
【００７７】
また、パルス信号発生器４から駆動回路６に対し上述したパルス信号ＳＬを供給した際に、当該駆動回路６から半導体レーザ３に実際に供給されたレーザ駆動信号ＳＤについても同様に測定したところ、図１２（Ｃ）に示すような測定結果が得られた。
【００７８】
このレーザ駆動信号ＳＤにおいて、生成パルスＰＬに対応して出現するパルス（すなわち駆動パルスＰＤ）の半値幅である駆動パルス半値幅ＰＤｈａｌｆは、生成パルスＰＬの信号レベルに応じて約１．５［ｎｓ］〜約１．７［ｎｓ］の範囲で変化した。
【００７９】
このときの生成パルスＰＬの最大電圧値に対する駆動パルスＰＤにおける電圧パルス半値幅ＰＤｈａｌｆの関係、及び当該生成パルスＰＬの最大電圧値に対する駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘの関係を、図１３に重ねて示す。
【００８０】
この図１３から、駆動回路６へ供給される生成パルスＰＬの最大電圧値が増加するに連れ、当該駆動回路６から出力されるレーザ駆動信号ＳＤにおける駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘも増加することが分かる。
【００８１】
また図１３から、駆動回路６へ供給される生成パルスＰＬの最大電圧値が増加するに連れ、駆動パルスＰＤの駆動パルス半値幅ＰＤｈａｌｆも徐々に増加することが分かる。
【００８２】
このことを換言すると、短パルス光源装置１は、一定のパルス幅でなる設定パルスＰＬｓをパルス信号発生器４に設定した場合であっても、駆動回路６に供給する生成パルスＰＬの最大電圧値を変化させることにより、当該駆動回路６から出力されるレーザ駆動信号ＳＤにおける駆動パルスＰＤのパルス幅及び電圧値を変化させることができる。
【００８３】
［１−３−３．駆動パルスの電圧と出力されるレーザ光との関係］
そこで、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘを様々な値に設定した場合について、当該駆動パルスＰＤに応じて半導体レーザ３から出力されるレーザ光ＬＬの光強度を、光測定装置１１（図１１）の光サンプルオシロスコープ１６によりそれぞれ測定した。
【００８４】
図１４（Ａ）及び（Ｂ）は、この測定の結果を示す。なおこの図１４において、時間軸（横軸）は相対的な時間を表しており、絶対的な時間を表していない。またこの測定においては、ＢＰＦ１３は設置されていない。
【００８５】
図１４（Ａ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが８．８［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ１には、比較的幅広い小さな出力ピーク（時間１５５０［ｐｓ］近傍）が１つのみ確認され、緩和振動による振動は見られなかった。すなわち光強度特性ＵＴ１は、短パルス光源装置１が通常モードで動作し半導体レーザ３から通常出力光ＬＮを出力していることを表している。
【００８６】
また図１４（Ａ）に示したように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが１３．２［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ２には、緩和振動による複数のピークが確認された。すなわち光強度特性ＵＴ２は、短パルス光源装置１が緩和振動モードで動作し半導体レーザ３から振動出力光ＬＢを出力していることを表している。
【００８７】
一方、図１４（Ｂ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが１７．８［Ｖ］、２２．０［Ｖ］、２６．０［Ｖ］及び２９．２［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ３、ＵＴ４、ＵＴ５及びＵＴ６には、比較的早い時間に先頭のピークとして表れるピーク部分と、その後細かい振動を伴い緩やかに減衰するスロープ部分が確認された。
【００８８】
光強度特性ＵＴ３、ＵＴ４、ＵＴ５及びＵＴ６は、先頭のピーク部分の後に大きなピークが表れていないことから、第１波に続いて第２波、第３波のピークを有する緩和振動モードによる光強度特性ＷＴ２（図１４（Ａ））と比較して、波形の傾向が明らかに異なっている。
【００８９】
因みに、光測定装置１１の光サンプルオシロスコープ１６における解像度が約３０［ｐｓ］以上であるため図１４等には表われていないが、別途ストリークカメラを用いた実験により、先頭ピーク部分のピーク幅（半値幅）は、約１０［ｐｓ］であることが確認された。
【００９０】
このように光サンプルオシロスコープ１６における解像度が低いため、光測定装置１１では、必ずしも正しい光強度ＬＴを測定できていない可能性がある。この場合、図１４等における先頭ピーク部分の最大光強度は、実際の値よりも低く表われることになる。
【００９１】
次に、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘを変化させたときのレーザ光ＬＬについて、さらに詳細に分析する。
【００９２】
ここでは、光測定装置１１を用い、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘを変化させたときに半導体レーザ３から出射されるレーザ光ＬＬについて、その光強度特性ＵＴ及び波長特性ＵＷを光サンプルオシロスコープ１６及び光スペクトラムアナライザ１７によりそれぞれ測定した。
【００９３】
図１５〜図１９は、この測定の結果をそれぞれ示す。因みに図１５（Ａ）〜図１９（Ａ）では、光スペクトラムアナライザ１７により測定したレーザ光ＬＬの波長特性ＵＷ（すなわち波長ごとに分解した結果）を表している。また図１５（Ｂ）〜図１９（Ｂ）は、図１４と同様に、光サンプルオシロスコープ１６により測定したレーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ（すなわち時間変化の様子）を示している。この測定において、ＢＰＦ１３は設置されていない。
【００９４】
図１５（Ｂ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが８．８［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ１１波形にはピークが１個のみ確認された。このことから、このとき短パルス光源装置１は通常モードで動作しており、当該レーザ光ＬＬは通常出力光ＬＮであるといえる。
【００９５】
また図１５（Ａ）に示すように、このときの波長特性ＵＷ１１には、波長約４０４［ｎｍ］に１個のピークのみが確認された。このことから、このレーザ光ＬＬの波長は約４０４［ｎｍ］であることがわかる。
【００９６】
図１６（Ｂ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが１３．２［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ１２には比較的大きなピークが複数確認された。このことから、このとき短パルス光源装置１は緩和振動モードで動作しており、当該レーザ光ＬＬは振動出力光ＬＢであるといえる。
【００９７】
また図１６（Ａ）に示すように、このときの波長特性ＵＷ１２には、波長約４０４［ｎｍ］及び約４０７［ｎｍ］に２個のピークが確認された。このことから、このレーザ光ＬＬの波長は約４０４［ｎｍ］及び約４０７［ｎｍ］であることがわかる。
【００９８】
図１７（Ｂ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが１５．６［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ１３には、先頭のピーク部分及び緩やかに減衰するスロープ部分が見られた。
【００９９】
このとき図１７（Ａ）に示すように、波長特性ＵＷ１３には、約４０４［ｎｍ］及び約４０８［ｎｍ］に２個のピークが確認された。この波長特性ＵＷ１３では、緩和振動モードで確認された約４０６［ｎｍ］のピークが長波長側へ２［ｎｍ］移動しており、さらに３９８［ｎｍ］近傍が僅かに盛り上がっていることが確認された。
【０１００】
図１８（Ｂ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが１７．８［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ１４には、先頭のピーク部分及び緩やかに減衰するスロープ部分が見られた。
【０１０１】
また図１８（Ａ）に示すように、このときの波長特性ＵＷ１４では、約３９８［ｎｍ］と約４０３［ｎｍ］に２個の大きなピークが確認された。この波長特性ＵＷ１４では、波長特性ＵＷ１３（図１７（Ａ））と比較して、約４０８［ｎｍ］のピークが非常に小さくなっており、その代わりに約３９８［ｎｍ］に大きなピークが形成されていることが確認された。
【０１０２】
図１９（Ｂ）に示すように、駆動パルスＰＤの最大電圧値Ｖｍａｘが３８．４［Ｖ］のとき、レーザ光ＬＬの光強度特性ＵＴ１５には先頭のピーク部分及び緩やかに減衰するスロープ部分が明確に見られた。
【０１０３】
また図１９（Ａ）に示すように、このときの波長特性ＵＷ１５では、約３９８［ｎｍ］及び約４０４［ｎｍ］に２個のピークが確認された。この波長特性ＵＷ１５は、波長特性ＵＷ１４（図１８（Ａ））と比較すると、約４０８［ｎｍ］のピークが完全に消失しており、また約３９８［ｎｍ］に明確なピークが形成されていることが確認された。
【０１０４】
これらのことから、短パルス光源装置１では、振動電圧ＶＢよりも大きな特異電圧ＶＥ（すなわち最大電圧値Ｖｍａｘ）でなる駆動パルスＰＤを半導体レーザ３に供給したことにより、振動出力光ＬＢとはその波形及び波長の異なるレーザ光ＬＬを出力し得ることが確認された。またこのレーザ光ＬＬの発光開始時間τｄは、上述したレート方程式から導かれる（３）式とは一致しなかった。
【０１０５】
ここでレーザ光ＬＬの波長に着目する。レーザ光ＬＬは、最大電圧値Ｖｍａｘが高くなるにつれて通常出力光ＬＮ（図１５）から振動出力光ＬＢ（図１６）へと変化し、さらに当該振動出力光ＬＢからその波長を変化させる。
【０１０６】
具体的に振動出力光ＬＢ（図１６）は、その波長特性ＵＷ１２において、通常出力光ＬＮとほぼ同等の波長（通常出力光ＬＮの波長から±２［ｎｍ］以内）のピークに加えて、当該通常出力光ＬＮよりも約３［ｎｍ］（３±２［ｎｍ］以内）長波長側にピークを有する。
【０１０７】
これに対して図１９に示したレーザ光ＬＬは、その波長特性ＵＷ１５において、通常出力光ＬＮとほぼ同等の波長（通常出力光ＬＮの波長から±２［ｎｍ］以内）のピークに加えて、当該通常出力光ＬＮよりも約６［ｎｍ］（６±２［ｎｍ］以内）短波長側にピークを有する。
【０１０８】
そこで以下では、図１９に示したようなレーザ光ＬＬを特異出力光ＬＥと呼び、短パルス光源装置１において半導体レーザ３から当該特異出力光ＬＥを出力するような動作モードを特異モードと呼ぶ。
【０１０９】
［１−３−４．特異モードにおけるレーザ光の波長］
ところで、最大電圧値Ｖｍａｘが１５．６［Ｖ］のときの波長特性ＵＷ１３（図１７（Ａ））に対して最大電圧値Ｖｍａｘが１７．８［Ｖ］のときの波長特性ＵＷ１４（図１８（Ａ））を比較すると、長波長側のピークは消失し、代りに短波長側のピークが出現している。
【０１１０】
すなわち波長特性ＵＷは、最大電圧値Ｖｍａｘの上昇に伴いレーザ光ＬＬが振動出力光ＬＢから特異出力光ＬＥへ変化する過程において、長波長側のピークが徐々に減少し、その代りに短波長側のピークが増大していくことがわかる。
【０１１１】
そこで、以下では、波長特性ＵＷにおいて短波長側のピーク面積が長波長側のピーク面積以上となるレーザ光ＬＬを特異出力光ＬＥとし、当該波長特性ＵＷにおいて短波長側のピーク面積が長波長側のピーク面積未満となるレーザ光ＬＬを振動出力光ＬＢと定義する。
【０１１２】
因みに、図１８のように２つのピークが重複する場合には、通常出力光ＬＮの波長から６［ｎｍ］短波長側の波長を短波長側の中心波長とし、当該中心波長±３［ｎｍ］の範囲における面積を当該ピークの面積とする。
【０１１３】
従って、この定義により、最大電圧値Ｖｍａｘが１５．６［Ｖ］のとき（図１７）のレーザ光ＬＬは振動出力光ＬＢとなり、最大電圧値Ｖｍａｘが１７．８［Ｖ］のとき（図１８）のレーザ光ＬＬは特異出力光ＬＥとなる。
【０１１４】
次に、光測定装置１１において短パルス光源装置１を特異モードで動作させ、光ビームＬＬ（すなわち特異出力光ＬＥ）の光強度特性ＵＴ１６及び波長特性ＵＷ１６を測定した。また、光測定装置１１にＢＰＦ１３を設置することにより光ビームＬＬにおける波長４０６±５［ｎｍ］の透過率を低下させるようにした状態で、同様に光強度特性ＵＴ１７及び波長特性ＵＷ１７を測定した。
【０１１５】
図２０に、光強度特性ＵＴ１６及び光強度特性ＵＴ１７を重ねて示す。この図２０からわかるように、ＢＰＦ１３が設置されたときの光強度特性ＵＴ１７は、光強度特性ＵＴ１６と比較して、ピーク部分の光強度が殆ど同等であったのに対し、スロープ部分の光強度が大きく減少した。
【０１１６】
このことは、スロープ部分の波長が約４０４［ｎｍ］であるためにＢＰＦ１３により光強度が減少したのに対し、ピーク部分の波長が約３９８［ｎｍ］であるためにＢＰＦ１３によっては光強度が減少しなかったことを表している。
【０１１７】
また図２１（Ａ）及び（Ｂ）に、波長特性ＵＷ１６及びＵＷ１７をそれぞれ示す。因みに図２１は、波長特性ＵＷ１６及びＵＷ１７をそれぞれ最大の光強度に応じて正規化しており、縦軸の光強度を相対値としている。
【０１１８】
波長特性ＵＷ１６（図２１（Ａ））では、光強度特性ＵＴ１６において大きな面積を有するスロープ部分に対応するように、波長４０４［ｎｍ］の光強度が波長３９８［ｎｍ］の光強度に比して大きくなっている。
【０１１９】
一方波長特性ＵＷ１７では、スロープ部分の減少に伴い、波長４０４［ｎｍ］の光強度と波長３９８［ｎｍ］の光強度とがほぼ同程度となった。
【０１２０】
このことからも、特異出力光ＬＥは、図２２に示す光強度特性ＵＴにおける特異スロープＥＳＬの波長が約４０４［ｎｍ］であり特異ピークＥＰＫの波長が約３９８［ｎｍ］であること、すなわちピーク部分の波長がスロープ部分の波長よりも短いことが分かった。
【０１２１】
これを換言すると、特異出力光ＬＥの光強度特性ＵＴにおけるピーク部分は、通常出力光ＬＮの場合と比して、その波長が約６［ｎｍ］短波長側にシフトすることになる。因みに、他の実験において通常出力光ＬＮの波長が異なる他の半導体レーザを用いた場合であっても、同様の結果が得られた。
【０１２２】
また光測定装置１１において、半導体レーザ３としてソニー株式会社製ＳＬＤ３２３３を使用して特異出力光ＬＥを測定したところ、図２２に示すような光強度特性ＵＴ２０が得られた。
【０１２３】
このとき、特異出力光ＬＥにおけるピーク部分（以下これを特異ピークＥＰＫと呼ぶ）の光強度は、パワーメータ１４により測定したところ、約１２［Ｗ］であった。この約１２［Ｗ］という光強度は、振動出力光ＬＢにおける最大の光強度（約１〜２［Ｗ］）と比較して極めて大きい値といえる。因みに図２２では、光サンプルオシロスコープ１６の解像度が低いために、この光強度は表れていない。
【０１２４】
さらにストリークカメラ（図示せず）による分析の結果、特異出力光ＬＥの光強度特性ＵＴは、特異ピークＥＰＫにおけるピーク幅が１０［ｐｓ］程度であり、振動出力光ＬＢにおけるピーク幅（約３０［ｐｓ］）と比較して小さくなることも確認された。因みに図２２では、光サンプルオシロスコープ１６の解像度が低いために、このピーク幅は表れていない。
【０１２５】
一方、特異出力光ＬＥの光強度特性ＵＴにおけるスロープ部分（以下、これを特異スロープＥＳＬと呼ぶ）は、その波長が通常モードにおけるレーザ光ＬＬの波長と同一であり、最大の光強度は約１〜２［Ｗ］程度であった。
【０１２６】
ところで、レーザ制御部２（図１）は、パルス信号発生器４により数十［ｐｓ］程度のパルス幅でなるパルス信号ＳＬを生成し得れば良く、また駆動回路６によりパルス信号ＳＬにおけるピーク電圧を約１８〜４０［Ｖ］程度に増幅し得れば良い。
【０１２７】
すなわちレーザ制御部２は、パルス信号発生器４及び駆動回路６を比較的簡易な回路構成により実現することができる。このため短パルス光源装置１は、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザと比較して、全体を小型に構成することができる。
【０１２８】
このように短パルス光源装置１は、半導体レーザ３に対し振動電圧ＶＢよりもさらに高い特異電圧ＶＥでなるレーザ駆動信号ＳＤを供給する。これにより短パルス光源装置１は、光強度特性ＵＴにおいて特異ピークＥＰＫ及び特異スロープＥＳＬを順次出現させるような特異出力光ＬＥを半導体レーザ３から出射することができる。
【０１２９】
＜２．第１の実施の形態＞
［２−１．光ディスクの構成］
まず、光ディスク１００の構成について説明する。光ディスク１００は、全体として略円盤状に構成されると共に、厚さ方向に記録層１００Ｓ等の複数の層が積層されている。
【０１３０】
記録層１００Ｓは、螺旋状にトラックが形成されており、当該トラックに沿って、図２３に示すような２種類の記録マークＲＭＡ及びＲＭＢが組み合わされてなる記録マーク群ＲＭが形成されている。因みに記録マークＲＭＡ及びＲＭＢは、電子ビーム描画装置等により物理的に形成されている。
【０１３１】
記録層１００Ｓは、所定の波長でなる光ビームＬが照射されスポットＰ１が形成されると、当該スポットＰ１の照射箇所から戻り光ビームＬｒを発生し、これを光ビームＬと反対方向へ進行させるようになされている。
【０１３２】
このとき記録マーク群ＲＭは、スポットＰ１の照射箇所における局所的な記録マークＲＭＡ及びＲＭＢの組み合わせ（以下これを局所マークＭＰと呼ぶ）と、光ビームＬにおける特定の波長帯成分とに応じて、戻り光ビームＬｒにおける当該特定の波長帯成分の光強度を高めるようになされている。
【０１３３】
例えば光ビームＬが所定の第１波長Ｗ１を中心とした第１波長帯Ｂ１を含む場合、戻り光ビームＬｒは、図２４（Ａ）に示すように、局所マークＭＰに応じてスペクトラム曲線における第１波長帯Ｂ１の強度（以下これを第１強度Ｖ１と呼ぶ）が変化する。
【０１３４】
また光ビームＬが波長Ｗ１よりも長い第２波長Ｗ２を中心とした第２波長帯Ｂ２を含む場合、戻り光ビームＬｒは、図２４（Ｂ）に示すように、局所マークＭＰに応じてスペクトラム曲線における第２波長帯Ｂ２の強度（以下これを第２強度Ｖ２と呼ぶ）が変化する。
【０１３５】
さらに光ビームＬが第１波長帯Ｂ１及び第２波長帯Ｂ２の双方を含む場合、戻り光ビームＬｒは、図２４（Ｃ）に示すように、局所マークＭＰに応じてスペクトラム曲線における第１強度Ｖ１と第２強度Ｖ２とがそれぞれ変化する。
【０１３６】
このとき局所マークＭＰは、記録マークＲＭＡ及びＲＭＢの比率や配置等が適宜設定されることにより、戻り光ビームＬｒのスペクトラム曲線における第１強度Ｖ１と第２強度Ｖ２とを互いに独立して変化させることができる。
【０１３７】
そこで記録層１００Ｓでは、光ディスク１００に格納すべき情報を表す符号を２ビットごとに区切り、記録マーク群ＲＭにおける各局所マークＭＰにより２ビットの符号がそれぞれ表されるようになされている。
【０１３８】
具体的に各局所マークＭＰでは、２ビットの符号のうち下位ビットの値「０」又は「１」に応じて第１強度Ｖ１を「低レベル」又は「高レベル」とし、上位ビットの値「０」又は「１」に応じて第２強度Ｖ２を「低レベル」又は「高レベル」とするようになされている。
【０１３９】
すなわち記録層１００Ｓから得られる戻り光ビームＬｒは、２ビット分の情報が波長帯ごとに多重変調されていることになる。
【０１４０】
このように光ディスク１００は、記録層１００Ｓに記録マーク群ＲＭが形成されることにより、光ビームＬに含まれる波長帯及び局所マークＭＰに応じて、戻り光ビームＬｒにおけるスペクトラムの特性を変化させるようになされている。
【０１４１】
［２−２．光ディスク再生装置の構成］
次に、第１の実施の形態について説明する。図２５に示す光ディスク再生装置２０は、上述した半導体レーザ３を用いて、光ディスク１００の記録層１００Ｓ（図２３）から情報を再生するようになされている。
【０１４２】
光ディスク再生装置２０は、制御部２１を中心に構成されている。制御部２１は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラム等が格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークエリア等として用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)とによって構成されている。
【０１４３】
制御部２１は、光ディスク１００から情報を再生する場合、駆動制御部２２を介してスピンドルモータ２５を回転駆動させ、ターンテーブル（図示せず）に載置された光ディスク１００を所望の速度で回転させる。
【０１４４】
また制御部２１は、駆動制御部２２を介してスレッドモータ２６を駆動させることにより、光ピックアップ２７を移動軸Ｇ１及びＧ２に沿ってトラッキング方向、すなわち光ディスク１００の内周側又は外周側へ向かう方向へ大きく移動させるようになされている。
【０１４５】
光ピックアップ２７は、対物レンズ２８等の複数の光学部品や半導体レーザ３等が組み込まれており、制御部２１の制御に基づいて半導体レーザ３からレーザ光ＬＬでなる光ビームＬを出射し、これを光ディスク１００へ照射するようになされている。
【０１４６】
また光ピックアップ２７は、光ビームＬに応じて光ディスク１００の記録層１００Ｓから戻って来る戻り光ビームＬｒを検出し、その検出結果に基づいた複数の検出信号Ｒを生成し、これらを信号処理部２３へ供給する（詳しくは後述する）。
【０１４７】
信号処理部２３は、検出信号Ｒに対し所定の復調処理及び復号化処理等を施すことにより、記録層１００Ｓにスポット箇所マークとして格納されている情報を復元する（詳しくは後述する）。
【０１４８】
また信号処理部２３は、供給された検出信号Ｒを用いた所定の演算処理を行うことにより、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ生成し、これらを駆動制御部２２へ供給する。
【０１４９】
駆動制御部２２は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づき、図示しないアクチュエータによって対物レンズ２８を駆動することにより、対物レンズ２８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。
【０１５０】
これにより駆動制御部２２は、対物レンズ２８により集光される光ビームＬの焦点を、光ディスク１００の記録層１００Ｓにおける所望のトラックに追従させることができる。
【０１５１】
かくして光ディスク再生装置２０は、光ディスク１００の記録層１００Ｓから情報を再生するようになされている。
【０１５２】
［２−３．光ピックアップの構成］
図２６に示すように、光ピックアップ２７は、上述した短パルス光源装置１（図１）のレーザ制御部２及び半導体レーザ３が組み込まれている。
【０１５３】
ここで短パルス光源装置１は、上述したように、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザと比較して、全体を小型に構成することができる。このため光ピックアップ２７及び当該光ピックアップ２７を有する光ディスク再生装置２０も、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザと比較して、全体を小型に構成することができる。
【０１５４】
レーザ制御部２は、信号処理部２３からパルス信号ＳＬ（図２）の供給を受け、特異電圧ＶＥでなるレーザ駆動信号ＳＤを生成して半導体レーザ３へ供給するようになされている。
【０１５５】
半導体レーザ３は、特異出力光ＬＥを光ビームＬとして出力し、これをコリメータレンズ３１へ入射させる。因みに光ビームＬは、発散光でなり、また直線偏光でなると共にその偏光方向がＰ偏光となっている。
【０１５６】
コリメータレンズ３１は、光ビームＬを発散光から平行光に変換し、偏光ビームスプリッタ３２へ入射させる。
【０１５７】
偏光ビームスプリッタ３２は、偏光反射面３２ＳにおいてＰ偏光の光をほぼ全て透過すると共にＳ偏光の光をほぼ全て反射するようになされており、当該偏光反射面３２ＳにおいてＰ偏光でなる光ビームＬをほぼ全て透過し、１／４波長板３３へ入射させる。
【０１５８】
１／４波長板３３は、光を直線偏光と円偏光との間で相互変換するようになされており、Ｐ偏光でなる光ビームＬを左円偏光に変換して対物レンズ２８へ入射させる。対物レンズ２８は、光ビームＬを収束させ、光ディスク１００の記録層１００Ｓに集光する。
【０１５９】
このとき記録層１００Ｓは、上述したように、光ビームＬの照射箇所における局所マークＭＰ及び当該光ビームＬに含まれる波長帯に応じた戻り光ビームＬｒを発生し、これを当該光ビームＬと反対方向へ進行させる。このとき戻り光ビームＬｒは光ビームＬと反対の右円偏光となり、また発散光となる。
【０１６０】
ところで光ビームＬは、波長約３９８［ｎｍ］でなる特異ピークＥＰＫ及び波長約４０４［ｎｍ］でなる特異スロープＥＳＬ（図２２）が順次出現する。このため戻り光ビームＬｒは、局所マークＭＰに応じて、スペクトラム曲線におけるピーク強度ＶＰ及びスロープ強度ＶＳが順次変化する。
【０１６１】
戻り光ビームＬｒは、対物レンズ２８により発散光から平行光に変換され、１／４波長板３３により右円偏光からＳ偏光（直線偏光）に変換され、検出信号生成部３０の偏光ビームスプリッタ３２へ入射される。
【０１６２】
偏光ビームスプリッタ３２は、偏光反射面３２ＳにおいてＳ偏光でなる戻り光ビームＬｒを反射し、検出信号生成部３０の集光レンズ３５へ入射させる。
【０１６３】
集光レンズ３５は、戻り光ビームＬｒを集光して光検出器３６へ照射する。光検出器３６は、戻り光ビームＬｒの光強度を検出して当該光強度に応じた検出信号Ｒを生成し、これを信号処理部２３のスペクトラム検出器２３Ａへ供給する。
【０１６４】
スペクトラム検出器２３Ａは、検出信号Ｒに対しスペクトラム解析処理を施すことにより、図２４（Ｃ）に示したようなスペクトラム特性曲線を得る。さらにスペクトラム検出器２３Ａは、第１波長Ｗ１における第１強度Ｖ１及び第２波長Ｗ２における第２強度Ｖ２をそれぞれ第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２とする。
【０１６５】
このとき第１検出信号Ｒ１の第１強度Ｖ１は、局所マークＭＰに格納されている符号における下位ビットが値「０」又は「１」のいずれであるかを表すものとなる。また第２検出信号Ｒ２の第２強度Ｖ２は、局所マークＭＰに格納されている符号における上位ビットが値「０」又は「１」のいずれであるかを表すものとなる。
【０１６６】
このように検出信号生成部３０は、戻り光ビームＬｒを基に得られた検出信号Ｒをスペクトラム解析することにより、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を生成するようになされている。
【０１６７】
信号処理部２３は、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を基に、局所マークＭＰに格納されている符号における下位ビット及び上位ビットをそれぞれ抽出する。続いて信号処理部２３は、抽出した符号に対し所定の復号化処理等を施すことにより、光ディスク１００に格納されている情報を再生するようになされている。
【０１６８】
このように光ピックアップ２７は、半導体レーザ３から出射した光ビームＬを局所マークＭＰへ集光することにより、２ビット分の情報が第１波長Ｗ１及び第２波長Ｗ２それぞれにおいて変調された戻り光ビームＬｒを発生させ、その光強度を表す検出信号Ｒを生成するようになされている。
【０１６９】
これに応じて信号処理部２３は、検出信号Ｒをスペクトラム解析することにより第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を生成して第１波長Ｗ１及び第２波長Ｗ２における第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２をそれぞれ検出し、これらを基に情報を再生する。
【０１７０】
［２−４．動作及び効果］
以上の構成において、光ディスク再生装置２０は、光ピックアップ２７に組み込まれたレーザ制御部２から特異電圧ＶＥでなるレーザ駆動信号ＳＤを半導体レーザ３へ供給することにより、特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出力させる。
【０１７１】
光ピックアップ２７は、対物レンズ２８により光ビームＬを集光し、光ディスク１００の記録層１００Ｓに照射する。このとき記録層１００Ｓに形成されている局所マークＭＰにより、２ビット分の情報が波長帯ごとに変調された戻り光ビームＬｒが生成される。
【０１７２】
検出信号生成部３０は、光検出器３６により戻り光ビームＬｒの光強度に応じた検出信号Ｒを生成し、スペクトラム検出器２３Ａにより当該検出信号Ｒにおける第１波長Ｗ１及び第２波長Ｗ２における光強度を表す第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２をそれぞれ生成する。
【０１７３】
信号処理部２３は、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を基に第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２を認識し、局所マークＭＰに格納されている符号を抽出した上で情報を再生する。
【０１７４】
従って光ディスク再生装置２０は、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザと同様の、極めて短いパルス幅でなり十分な光強度を有する特異ピークＥＰＫを含む特異出力光ＬＥを、半導体レーザ３から光ビームＬとして出力することができる。
【０１７５】
このため光ディスク再生装置２０は、光ビームＬの照射位置に形成されている局所マークＭＰに応じて、第１波長Ｗ１及び第２波長Ｗ２における光強度がそれぞれ変調された戻り光ビームＬｒを発生させることができる。
【０１７６】
ここで光ピックアップ２７に組み込まれる短パルス光源装置１のレーザ制御部２については、上述したように比較的小型に構成できる。このため光ディスク再生装置２０全体としても、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いた場合と比較して、極めて小型に構成することができる。
【０１７７】
このとき光ディスク再生装置２０は、信号処理部２３からレーザ制御部２に対しパルス信号ＳＬを供給するだけで良いため、複雑な発光制御等を行う必要がない。
【０１７８】
以上の構成によれば、光ディスク再生装置２０は、光ピックアップ２７に組み込まれた半導体レーザ３から特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出射させ、光ディスク１００の記録層１００Ｓに形成された局所マークＭＰに集光する。これにより光ディスク再生装置２０は、２ビット分の情報が波長帯ごとに変調された戻り光ビームＬｒを局所マークＭＰから発生させることができ、スペクトラム解析により第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２をそれぞれ検出して符号を抽出し情報を再生できる。この結果光ディスク再生装置２０は、半導体レーザ３を用いた比較的小型な構成により、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いた場合と同様に、波長帯ごとに変調された情報を再生することができる。
【０１７９】
＜３．第２の実施の形態＞
［３−１．光ディスクの構成］
第２の実施の形態において、光ディスク１００は、第１の実施の形態とほぼ同様に構成されているものの、記録マーク群ＲＭの構成が一部相違している。
【０１８０】
すなわち記録マーク群ＲＭの記録マークＲＭＡ及びＲＭＢは、戻り光ビームＬｒにおける第１波長Ｗ１が特異ピークＥＰＫと同等の約３９８［ｎｍ］となり、第２波長Ｗ２が特異スロープＥＳＬと同等の約４０４［ｎｍ］となるように設計されている。
【０１８１】
このため戻り光ビームＬｒは、局所マークＭＰの形成パターン等に応じて、スペクトラム曲線において波長約３９８［ｎｍ］を中心とした第１波長帯Ｂ１及び波長約４０４［ｎｍ］を中心とした第２波長帯Ｂ２の強度がそれぞれ変化することになる。
【０１８２】
［３−２．光ディスク再生装置及び光ピックアップの構成］
第２の実施の形態における光ディスク再生装置１２０（図２５）は、第１の実施の形態における光ディスク再生装置２０と比較して、信号処理部２３及び光ピックアップ２７に代えて信号処理部１２３及び光ピックアップ１２７が設けられている点が相違している。
【０１８３】
図２６との対応部分に同一符号を付した図２７に示すように、光ディスク装置１２０には、検出信号生成部３０に代えて検出信号生成部１３０が設けられている。また光ピックアップ１２７は、光ピックアップ２７と比較して、波長選択ミラー１３４、集光レンズ１３７及び光検出器１３８を有する点が相違するものの、他は同様に構成されている。
【０１８４】
半導体レーザ３から出射される光ビームＬは、上述したように、波長約３９８［ｎｍ］でなる特異ピークＥＰＫ及び波長約４０４［ｎｍ］でなる特異スロープＥＳＬ（図２２）が順次出現する。
【０１８５】
このため戻り光ビームＬｒでは、まず特異ピークＥＰＫによる光ビーム（以下これを特異ピーク光ビームＬＥＰと呼ぶ）が局所マークＭＰに照射されたときに、図２４（Ａ）に示したように、波長約３９８［ｎｍ］でなる第１波長Ｗ１の第１強度Ｖ１が変化する。
【０１８６】
続いて戻り光ビームＬｒでは、特異スロープＥＳＬによる光ビーム（以下これを特異スロープ光ビームＬＥＳと呼ぶ）が局所マークＭＰに照射されたときに、図２４（Ｂ）に示したように、波長約４０４［ｎｍ］でなる第２波長Ｗ２の第２強度Ｖ２が変化する。
【０１８７】
このように第２の実施の形態では、光ビームＬにおける特異ピーク光ビームＬＥＰと特異スロープ光ビームＬＥＳとの波長が相違することに対応して、各波長における光強度である第１強度Ｖ１と第２強度Ｖ２とがそれぞれ変化するようになされている。
【０１８８】
この戻り光ビームＬｒは、偏光ビームスプリッタ３２の偏光反射面３２Ｓにおいて反射され、検出信号生成部１３０の波長選択ミラー１３４へ入射される。
【０１８９】
波長選択ミラー１３４は、波長選択性を有するミラー面１３４Ｓにおいて、波長４０１［ｎｍ］未満の光をほぼ全て透過すると共に、当該波長４０１［ｎｍ］以上の光をほぼ全て反射するようになされている。
【０１９０】
このため波長選択ミラー１３４は、戻り光ビームＬｒのうち波長４０１［ｎｍ］未満の成分を透過して第１戻り光ビームＬｒ１とし、これを集光レンズ３５へ入射させる。また波長選択ミラー１３４は、戻り光ビームＬｒのうち波長４０１［ｎｍ］以上の成分を反射して第２戻り光ビームＬｒ２とし、これを集光レンズ１３７へ入射させる。
【０１９１】
集光レンズ３５は、第１戻り光ビームＬｒ１を集光して光検出器３６へ照射する。光検出器３６は、第１戻り光ビームＬｒ１の光強度を検出して当該光強度に応じた信号レベルでなる第１検出信号Ｒ１を生成し、これを信号処理部１２３（図２５）へ送出する。
【０１９２】
このとき第１検出信号Ｒ１は、光ビームＬにおける波長約３９８［ｎｍ］でなる特異ピーク光ビームＬＥＰに起因して、第１強度Ｖ１の大きさが支配的となり、当該第１強度Ｖ１の大きさに応じた信号レベルとなる。
【０１９３】
このため第１検出信号Ｒ１の信号レベルは、局所マークＭＰに格納されている２ビット分の符号における下位ビットが値「０」又は「１」のいずれであるかを表すものとなる。
【０１９４】
一方、集光レンズ１３７は、第２戻り光ビームＬｒ２を集光して光検出器１３８へ照射する。光検出器１３８は、第２戻り光ビームＬｒ２の光強度を検出して当該光強度に応じた信号レベルでなる第２検出信号Ｒ２を生成し、これを信号処理部２３（図２５）へ送出する。
【０１９５】
このとき第２検出信号Ｒ２は、光ビームＬにおける波長約４０４［ｎｍ］でなる特異スロープ光ビームＬＥＳに起因して、第２強度Ｖ２の大きさが支配的となり、当該第２強度Ｖ２の大きさに応じた信号レベルとなる。
【０１９６】
このため第２検出信号Ｒ２の信号レベルは、局所マークＭＰに格納されている２ビット分の符号における上位ビットが値「０」又は「１」のいずれであるかを表すものとなる。
【０１９７】
かくして検出信号生成部１３０は、局所マークＭＰから得られる戻り光ビームＬｒを第１戻り光ビームＬｒ１及び第２戻り光ビームＬｒ２に分離した上で、それぞれの光強度を表す第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を生成するようになされている。
【０１９８】
これに応じて信号処理部１２３（図２５）は、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２に対し、所定の復調処理等をそれぞれ施すことにより、局所マークＭＰに格納されている符号における下位ビット及び上位ビットをそれぞれ抽出する。
【０１９９】
さらに信号処理部１２３は、抽出した符号に対し所定の復号化処理等を施すことにより、光ディスク１００に格納されている情報を再生するようになされている。
【０２００】
［３−３．動作及び効果］
以上の構成において、第２の実施の形態による光ディスク再生装置１２０は、光ピックアップ１２７に組み込まれた半導体レーザ３から特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出力させる。光ピックアップ１２７は、光ディスク１００の記録層１００Ｓに形成されている局所マークＭＰに光ビームＬを照射する。
【０２０１】
このとき局所マークＭＰは、特異ピーク光ビームＬＥＰが照射されたときに波長約３９８［ｎｍ］における第１強度Ｖ１を変化させ、特異スロープ光ビームＬＥＳが照射されたときに波長約４０４［ｎｍ］における第２強度Ｖ２を変化させる。
【０２０２】
検出信号生成部１３０は、波長選択ミラー１３４により戻り光ビームＬｒを第１戻り光ビームＬｒ１及び第２戻り光ビームＬｒ２に分離し、光検出器３６及び１３８によりそれぞれの光強度を検出して第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を生成する。
【０２０３】
信号処理部１２３は、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２に対し、所定の復調処理等をそれぞれ施すことにより、局所マークＭＰに格納されている符号における下位ビット及び上位ビットをそれぞれ抽出し、情報を再生する。
【０２０４】
従って光ディスク再生装置１２０は、第１の実施の形態と同様、半導体レーザ３から特異出力光ＬＥを光ビームＬとして出力することができるため、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いる場合と比較して、極めて小型化することができる。
【０２０５】
さらに第２の実施の形態では、光ディスク１００に形成された局所マークＭＰが、特異ピーク光ビームＬＥＰ及び特異スロープ光ビームＬＥＳの波長に対応するよう設計されている。
【０２０６】
このため検出信号生成部１３０は、特異出力光ＬＥでなる光ビームＬのうち、まず第１波長Ｗ１を含む特異ピーク光ビームＬＥＰを局所マークＭＰに照射することにより、戻り光ビームＬｒにおける当該第１波長Ｗ１の第１強度Ｖ１を変化させることができる。
【０２０７】
次に光ピックアップ１２７は、第２波長Ｗ２を含む特異スロープ光ビームＬＥＳを局所マークＭＰに照射することにより、戻り光ビームＬｒにおける当該第２波長Ｗ２の第２強度Ｖ２を変化させることができる。
【０２０８】
このため光ピックアップ１２７は、波長選択ミラー１３４により、戻り光ビームＬｒを、第１強度Ｖ１が表れる第１戻り光ビームＬｒ１と第２強度Ｖ２が表れる第２戻り光ビームＬｒ２とに分離することができる。
【０２０９】
これにより光検出器３６は、第１戻り光ビームＬｒ１の光強度を検出するだけで、第２波長Ｗ２の成分を排除した、第１強度Ｖ１が表れた第１検出信号Ｒ１を生成することができる。また光検出器１３８は、第２戻り光ビームＬｒ２の光強度を検出するだけで、第１波長Ｗ１の成分を排除した、第２強度Ｖ２が表れた第２検出信号Ｒ２を生成することができる。
【０２１０】
従って第２の実施の形態では、スペクトラム検出器２３Ａのように高速フーリエ変換等の高度な演算処理を行うための高性能な処理回路を用いることなく、一般的な光検出器により、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２をそれぞれ独立して生成できる。
【０２１１】
その他の点についても、光ディスク再生装置１２０は、第１の実施の形態と同様の効果を奏し得る。
【０２１２】
以上の構成によれば、光ディスク再生装置１２０は、光ピックアップ１２７に組み込まれた半導体レーザ３から特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出射させ、光ディスク１００の記録層１００Ｓに形成された局所マークＭＰに集光する。このとき光ディスク再生装置１２０は、特異出力光ＬＥに応じて第１波長Ｗ１の第１強度Ｖ１及び第２波長Ｗ２の第２強度Ｖ２が順次変化する戻り光ビームＬｒを局所マークＭＰから発生させ、これを第１戻り光ビームＬｒ１及び第２戻り光ビームＬｒ２に分離する。さらに光ディスク再生装置１２０は、第１戻り光ビームＬｒ１及び第２戻り光ビームＬｒ２の光強度をそれぞれ検出して第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を生成することにより、局所マークＭＰに格納されている符号を抽出して情報を再生する。この結果光ディスク再生装置１２０は、比較的小型かつ簡易な構成により、光ディスク１００から情報を再生することができる。
【０２１３】
＜４．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態では、光ディスク１００の構成は第２の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０２１４】
［４−１．光ディスク再生装置及び光ピックアップの構成］
第３の実施の形態における光ディスク再生装置２２０（図２５）は、第１の実施の形態における光ディスク再生装置２０と比較して、信号処理部２３及び光ピックアップ２７に代えて信号処理部２２３及び光ピックアップ２２７が設けられている点が相違している。
【０２１５】
図２６及び図２７との対応部分に同一符号を付した図２８に示すように、光ディスク装置２２０には、検出信号生成部３０に代えて検出信号生成部２３０が設けられている。また信号処理部２２３は、スペクトラム検出器２３Ａに代えて、時間分割信号選択器２２３Ａを有する点が相違するものの、他は同様に構成されている。
【０２１６】
半導体レーザ３から出射される光ビームＬは、上述したように、波長約３９８［ｎｍ］でなる特異ピークＥＰＫ及び波長約４０４［ｎｍ］でなる特異スロープＥＳＬ（図２２）が順次出現する。
【０２１７】
このため戻り光ビームＬｒでは、第２の実施の形態と同様、特異ピーク光ビームＬＥＰが局所マークＭＰに照射されたときに、図２４（Ａ）に示したように、波長約３９８［ｎｍ］でなる第１波長Ｗ１の第１強度Ｖ１が変化する。
【０２１８】
続いて戻り光ビームＬｒでは、特異スロープ光ビームＬＥＳが局所マークＭＰに照射されたときに、図２４（Ｂ）に示したように、波長約４０４［ｎｍ］でなる第２波長Ｗ２の第２強度Ｖ２が変化する。
【０２１９】
すなわち戻り光ビームＬｒは、光ビームＬにおいて互いの波長が相違する特異ピークＥＰＫ及び特異スロープＥＳＬ（図２２）が順次表れることに対応して、各波長における光強度である第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２が順次変化することになる。
【０２２０】
この戻り光ビームＬｒは、偏光ビームスプリッタ３２の偏光反射面３２Ｓにおいて反射され、集光レンズ３５により集光され、光検出器３６へ照射される。光検出器３６は、戻り光ビームＬｒの光強度を検出して当該光強度に応じた検出信号Ｒを生成し、これを検出信号生成部２３０の時間分割信号選択器２２３Ａへ供給する。
【０２２１】
時間分割信号選択器２２３Ａは、パルス信号ＳＬをレーザ制御部２へ供給した時点ｔ０から所定の時点ｔ１までの間は、検出信号Ｒをそのまま第１検出信号Ｒ１として出力し、時点ｔ１以降は、検出信号Ｒをそのまま第２検出信号Ｒ２として出力する。
【０２２２】
ここで第１検出信号Ｒ１は、光ビームＬにおける波長約３９８［ｎｍ］でなる特異ピーク光ビームＬＥＰに起因して、第１強度Ｖ１の大きさに応じた信号レベルとなる。このため第１検出信号Ｒ１の信号レベルは、局所マークＭＰに格納されている２ビット分の符号における下位ビットが値「０」又は「１」のいずれであるかを表すものとなる。
【０２２３】
また第２検出信号Ｒ２は、光ビームＬにおける波長約４０４［ｎｍ］でなる特異スロープ光ビームＬＥＳに起因して、第２強度Ｖ２の大きさに応じた信号レベルとなる。このため第２検出信号Ｒ２の信号レベルは、局所マークＭＰに格納されている２ビット分の符号における上位ビットが値「０」又は「１」のいずれであるかを表すものとなる。
【０２２４】
因みに時点ｔ０から時点ｔ１までの期間Δｔは、半導体レーザ３の発光特性及び光ピックアップ２２７における光路長、光検出器３６における応答特性等を基に定められている。この期間Δｔは、概略的に、特異ピークＥＰＫの時間幅と各種遅延時間とを加算した時間に相当する。
【０２２５】
かくして検出信号生成部２３０は、局所マークＭＰから得られる戻り光ビームＬｒを時間的に区切ることにより、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２に分離するようになされている。
【０２２６】
続いて信号処理部２２３は、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２に対し所定の復調処理等をそれぞれ施すことにより、局所マークＭＰに格納されている符号における下位ビット及び上位ビットをそれぞれ抽出する。
【０２２７】
さらに信号処理部２２３は、抽出した符号に対し所定の復号化処理等を施すことにより、光ディスク１００に格納されている情報を再生するようになされている。
【０２２８】
［４−２．動作及び効果］
以上の構成において、第３の実施の形態による光ディスク再生装置２２０は、光ピックアップ２２７に組み込まれた半導体レーザ３から特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出力させる。光ピックアップ２２７は、光ディスク１００の記録層１００Ｓに形成されている局所マークＭＰに光ビームＬを照射する。
【０２２９】
このとき局所マークＭＰは、特異ピーク光ビームＬＥＰが照射されたときに波長約３９８［ｎｍ］における第１強度Ｖ１を変化させ、特異スロープ光ビームＬＥＳが照射されたときに波長約４０４［ｎｍ］における第２強度Ｖ２を変化させる。
【０２３０】
光ピックアップ２２７は、光検出器３６により戻り光ビームＬｒの光強度を検出して検出信号Ｒを生成する。検出信号生成部２３０は、時間分割信号選択器２２３Ａにより検出信号Ｒを特異ピークＥＰＫに対応する第１検出信号Ｒ１と特異スロープＥＳＬに対応する第２検出信号Ｒ２とに分割する。
【０２３１】
その後信号処理部２２３は、第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を基に局所マークＭＰに格納されている符号における下位ビット及び上位ビットをそれぞれ独立して抽出し、情報を再生する。
【０２３２】
従って光ディスク再生装置２２０は、第１及び第２の実施の形態と同様、半導体レーザ３から特異出力光ＬＥを光ビームＬとして出力することができるため、一般的なピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いる場合と比較して、極めて小型化することができる。
【０２３３】
さらに第３の実施の形態では、第２の実施の形態と同様、光ディスク１００に形成された局所マークＭＰが、特異ピーク光ビームＬＥＰ及び特異スロープ光ビームＬＥＳの波長に対応するよう設計されている。
【０２３４】
このため光ピックアップ２２７は、特異出力光ＬＥでなる光ビームＬのうち、まず第１波長Ｗ１を含む特異ピーク光ビームＬＥＰを局所マークＭＰに照射することにより、戻り光ビームＬｒにおける当該第１波長Ｗ１の第１強度Ｖ１を変化させることができる。
【０２３５】
次に光ピックアップ２２７は、第２波長Ｗ２を含む特異スロープ光ビームＬＥＳを局所マークＭＰに照射することにより、戻り光ビームＬｒにおける当該第２波長Ｗ２の第２強度Ｖ２を変化させることができる。
【０２３６】
このような光ビームＬ及び戻り光ビームＬｒの性質を利用することにより、時間分割信号選択器２２３Ａは、検出信号Ｒを時間的に区切るだけで、第１強度Ｖ１が表れる第１検出信号Ｒ１と第２強度Ｖ２が表れる第２検出信号Ｒ２とに分離することができる。
【０２３７】
このとき信号処理部２２３は、自らがパルス信号ＳＬをレーザ制御部２へ供給した時点ｔ０を基準に、所定の期間Δｔの経過後に、信号選択器２２３Ａによる検出信号Ｒの出力先を切り換えるだけで良く、複雑な信号の同期処理等を行う必要がない。
【０２３８】
その他の点についても、光ディスク再生装置２２０は、第１及び第２の実施の形態と同様の効果を奏し得る。
【０２３９】
以上の構成によれば、光ディスク再生装置２２０は、光ピックアップ２２７に組み込まれた半導体レーザ３から特異出力光ＬＥでなる光ビームＬを出射させ、光ディスク１００の記録層１００Ｓに形成された局所マークＭＰに集光する。このとき光ディスク再生装置２２０は、特異出力光ＬＥに応じて第１波長Ｗ１の第１強度Ｖ１及び第２波長Ｗ２の第２強度Ｖ２が順次変化する戻り光ビームＬｒを局所マークＭＰから発生させ、その光強度を検出して検出信号Ｒを生成する。さらに光ディスク再生装置２２０は、検出信号Ｒを時点ｔ１で第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２に分離し、これらを基に第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２をそれぞれ独立して認識することにより、局所マークＭＰに格納されている符号を抽出して情報を再生する。この結果光ディスク再生装置２２０は、比較的小型かつ簡易な構成により、光ディスク１００から情報を再生することができる。
【０２４０】
＜５．他の実施の形態＞
なお上述した第１の実施の形態においては、検出信号生成部３０においてスペクトラム解析により第１波長Ｗ１及び第２波長Ｗ２それぞれの第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２を表す第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２を生成する場合について述べた。また第２の実施の形態では、検出信号生成部１３０において戻り光ビームＬｒを波長に応じて第１戻り光ビームＬｒ１及び第２戻り光ビームＬｒ２に分離した上で第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２をそれぞれ生成する場合について述べた。さらに第３の実施の形態では、検出信号生成部２３０により検出信号Ｒを時点ｔ１において第１検出信号Ｒ１及び第２検出信号Ｒ２に分離する場合について述べた。
【０２４１】
本発明はこれに限らず、検出信号生成部において例えば戻り光ビームＬｒを分離又は分割し、或いは検出信号Ｒを解析する等といった種々の手法を用いるようにしても良い。この場合、検出信号生成部としては、戻り光ビームＬｒを基に、第１波長Ｗ１における第１強度Ｖ１が表れた第１検出信号Ｒ１と、第２波長Ｗ２における第２強度Ｖ２が表れた第２検出信号Ｒ２とをそれぞれ生成できれば良い。
【０２４２】
また上述した第１の実施の形態では、戻り光ビームＬｒのスペクトラム曲線上において第１波長Ｗ１及び第２波長Ｗ２の２箇所にピークが表れるよう局所マークＭＰを形成し、それぞれの第１強度Ｖ１及び第２強度Ｖ２を基に符号を抽出するようにした場合について述べた。
【０２４３】
本発明はこれに限らず、例えば記録マーク群ＲＭにおける記録マークＲＭの種類を増加することにより、戻り光ビームＬｒのスペクトラム曲線上に３箇所以上のピークが表れるようにし、それぞれの光強度を基に符号を抽出するようにしても良い。この場合、光ディスク１００に格納し得る情報の量を増加することができる。
【０２４４】
また上述した第２の実施の形態においては、半導体レーザ３から出射される特異出力光ＬＥにおける特異ピークＥＰＫ及び特異スロープＥＳＬに応じて、戻り光ビームＬｒのスペクトラム曲線上で波長約３９８［ｎｍ］及び約４０４［ｎｍ］の光強度を変化させるよう局所マークＭＰを形成する場合について述べた。
【０２４５】
本発明はこれに限らず、半導体レーザ３から出射される特異出力光ＬＥにおける特異ピークＥＰＫ及び特異スロープＥＳＬがそれぞれ他の波長となる場合に、戻り光ビームＬｒのスペクトラム曲線上で当該他の波長において光強度を変化させるよう局所マークＭＰを形成しても良い。第３の実施の形態についても同様である。
【０２４６】
因みに第２の実施の形態の場合、波長選択ミラー１３４のミラー面１３４Ｓにより戻り光ビームＬｒを特異ピークＥＰＫの波長を含む部分と特異スロープＥＳＬの波長を含む部分とに分離できるよう、波長特性が適宜調整されていれば良い。
【０２４７】
さらに上述した第３の実施の形態においては、時間分割信号選択器２２３Ａにおいて、パルス信号ＳＬをレーザ制御部２へ供給した時点ｔ０から期間Δｔが経過した時点ｔ１に検出信号Ｒの出力先を切り換えるようにした場合について述べた。
【０２４８】
本発明はこれに限らず、様々な時点を基準として適切に定められた期間Δｔが経過した時点で検出信号Ｒの出力先を切り換えるようにしても良い。さらには、例えば検出信号Ｒの信号レベルを確認しながら、当該検出信号Ｒにおいて特異ピークＥＰＫに応じたピークを検出した時点で検出信号Ｒの出力先を切り換えるようにしても良い。
【０２４９】
さらに上述した第１の実施の形態においては、半導体レーザ３として一般的な半導体レーザ（ソニー株式会社製、ＳＬＤ３２３３等）を用いるようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、要は、ｐ型とｎ型の半導体を用いてレーザ発振を行ういわゆる半導体レーザであれば良い。さらに好ましくは、敢えて緩和振動を大きく生じさせやすくした半導体レーザを用いると良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２５０】
さらに上述した実施の形態においては、記録マークＲＭＡ及びＲＭＢを物理的な形状とするようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、記録マークＲＭＡ及びＲＭＢを、例えば光の反射率や屈折率を局所的に相違させ、或いは相変化させることにより形成しても良く、要は光ビームＬに対し戻り光ビームＬｒを発生できれば良い。
【０２５１】
また記録マークＲＭの形状としては、図２３に示したように平面上の円形状とする以外にも、例えば他の種々の形状とし、或いはバーコードのように１次元に配列されるようにしても良い。
【０２５２】
さらに上述した実施の形態においては、半導体レーザとしての半導体レーザ３と、対物レンズとしての対物レンズ２８と、検出信号生成部としての検出信号生成部３０と、再生処理部としての信号処理部２３とによって光ディスク再生装置としての光ディスク再生装置２０を構成する場合について述べた。
【０２５３】
しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる半導体レーザと、対物レンズと、検出信号生成部と、再生処理部とによって光ディスク再生装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２５４】
本発明は、例えば映像コンテンツや音声コンテンツ等のような大容量の情報を光ディスク等の記録媒体に記録し又は再生する光情報記録再生装置等でも利用できる。
【符号の説明】
【０２５５】
１……短パルス光源装置、２……レーザ制御部、３……半導体レーザ、２０、１２０、２２０……光ディスク再生装置、２１……制御部、２２……駆動制御部、２３、１２３、２２３……信号処理部、２３Ａ……スペクトラム検出器、３０、１３０、２３０……検出信号生成部、３６、１３８……光検出器、１３４……波長選択ミラー、１００……光ディスク、１００Ｓ……記録層、ＲＭ……記録マーク群、ＭＰ……局所マーク、Ｌ……光ビーム、Ｌｒ……戻り光ビーム、Ｒ……検出信号、Ｒ１……第１検出信号、Ｒ２……第２検出信号、Ｗ１……第１波長、Ｗ２……第２波長、Ｖ１……第１強度、Ｖ２……第２強度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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